import java.nio.file.attribute.UserDefinedFileAttributeView;
import java.util.Arrays;

public class TestHeap {
//    堆是使用数组进行存储的
    public int[] elem;
    public int usedSize;
    public TestHeap(){
        this.elem=new int[10];
    }
//    初始化长度为10,传入堆中的元素.
    public void initElem(int[] array){
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            elem[i]=array[i];
            usedSize++;
        }
    }
//    如何构建一个堆呢?这里以构建大根堆为例,使用向下调整的方式.大根堆即每一个子树的根节点的数值,总比孩子结点的元素的数值大,小根堆则相反.
//    对于完全二叉树来说,如果根节点下标为i,孩子结点如果有的话,就是2i+1 或者2i+2;
//    这里写一个构建大根堆的方法,需要传入的参数是根节点的下标,和总的结点个数.这里从最后一棵子树开始调整,那么最后一课子树的根节点下标一定是
//    (usedSize-1-1)/2  ,那有了最后一课子树的根节点,一次减一,直到减到0,就是可以遍历所有的组成这个完全二叉树的树.
    public void createHeap(){
        for(int parent=(usedSize-1-1)/2;parent>=0;parent--){
//            这里创建一个构建大根堆的方法.
//            那每一课子树结束的位置,一定都在usedSize之内.
            siftDown(parent,usedSize);
        }
    }

    private void siftDown(int parent, int end) {
//        先得到一个孩子节点,这个孩子结点一定是存在的
        int child=2*parent+1;
//        这里进行子树的调整,孩子结点的上限一定是小于use Size的
        while(child<end){
//            进行交换比较
            if(child+1<usedSize&&elem[child]<elem[child+1]){
                child++;
            }
            if(elem[child]>elem[parent]){
//                交换
                swap(child,parent);
//                减缓完成之后,往下继续继续比较
                parent=child;
                child=2*parent+1;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
    public void swap(int i,int j){
        int temp=elem[i];
        elem[i]=elem[j];
        elem[j]=temp;
    }

//    删除大根堆的堆顶元素,删除元素就是把堆顶的元素和最后一个元素的位置交换,然后进行重拍即可,
    public int poll(){
        int temp=elem[0];
        swap(0,usedSize-1);
        usedSize--;
        siftDown(0,usedSize);
        return temp;
    }
//上面是进行堆的删除操作,这里是进行堆的插入操作.堆的插入操作,就是首先把元素插入到数组的末尾,然后将最后新插入的结点向上调整,直到满足对的性质.
    public void offer(int val){
//        如果数组满了,就要进行扩容
        if(isFull()){
            this.elem= Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
        }
//        插入元素
        elem[usedSize]=val;
        usedSize++;
//        插入之后,根据堆的性质,需要进行向上调整,那传入的参数一定是刚刚加入的元素的下标
        siftUp(usedSize-1);
    }

    private void siftUp(int i) {
//      向上调整
    int parent=(i-1)/2;
    while(i>0){
        if(elem[parent]<elem[i]){
//            如果这里子树的根节点的值大于新插入的结点的值,就要进行位置的交换
            swap(parent,i);
//            那交换完成之后,就要进行重新的赋值,重新比较根节点和交换之后的字结点的值.
            i=parent;
            parent=(i-1)/2;
        }else{
//            如果满足根节点大于子节点,那么就不用进行交换
            break;
        }
    }
    }
    private boolean isFull() {
        return elem.length==usedSize;
    }
    public void heapSort(){
//这是堆排序的算法
        int end= usedSize-1;
        while(end>0){
//            思路就是大根堆的第一个元素一定是整个数组中最大的,依次把最后一个元素和第一个元素进行交换.交换之后得到的进行排序,依次进行
//            最后得到的一定是升序的一个数组
//            System.out.println(end);
            swap(0,end);
            siftDown(0,end-1);
            end--;
        }
    }


}
